吳 永 紅

(天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300381)

長(zhǎng)軌換鋪法無(wú)縫線路施工技術(shù)要點(diǎn)

吳 永 紅

(天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300381)

結(jié)合國(guó)鐵有碴道床無(wú)縫線路施工方法，對(duì)長(zhǎng)軌直接鋪設(shè)法和換鋪法進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)闡述了長(zhǎng)軌換鋪法無(wú)縫線路施工重點(diǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)，為類似工程的施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

換鋪法，無(wú)縫線路，軌排拼裝，應(yīng)力放散

0 引言

無(wú)縫線路是鐵路軌道現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，經(jīng)濟(jì)效益顯著。與普通線路相比較，無(wú)縫線路在相當(dāng)長(zhǎng)一段線路上消除了大量的接頭，從而減少了沖擊振動(dòng)，車輛運(yùn)行平穩(wěn)，提高了旅客的乘車舒適度；減少材料消耗，降低軌道養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用；延長(zhǎng)線路設(shè)備機(jī)車車輛的使用壽命及維修周期，改善行車條件；減少機(jī)車車輛撞擊鋼軌接頭的噪聲，有利于環(huán)境保護(hù)；適用于高速行車的要求等優(yōu)點(diǎn)，是鐵路現(xiàn)代化的主要內(nèi)容之一。

目前，新建鐵路有碴道床無(wú)縫線路施工方法主要有兩種:一種是長(zhǎng)軌直接鋪設(shè)法：利用長(zhǎng)軌鋪軌機(jī)等專用設(shè)備，將長(zhǎng)鋼軌、軌枕直接鋪設(shè)在上好底碴的路基上；另一種方法是長(zhǎng)軌換鋪法：先用鋪軌機(jī)將拼裝好的軌排鋪設(shè)在線路上進(jìn)行臨時(shí)過(guò)渡，待上碴整道工作達(dá)到換鋪條件后，用焊接好的單元軌節(jié)將工具軌更換，并進(jìn)行線路應(yīng)力放散、鎖定工作。長(zhǎng)軌直接鋪設(shè)法優(yōu)缺點(diǎn)：需要購(gòu)買或租賃專用長(zhǎng)軌鋪軌設(shè)備，焊接單元軌節(jié)時(shí)需將已經(jīng)鋪設(shè)好的長(zhǎng)軌扣配件拆開(kāi)進(jìn)行焊接，焊接好后需恢復(fù)線路，占用線路時(shí)間較長(zhǎng)，但和長(zhǎng)軌換鋪法相比不需要大量工具軌過(guò)渡；長(zhǎng)軌換鋪法優(yōu)缺點(diǎn)：可利用既有鋪軌機(jī)進(jìn)行臨時(shí)軌排鋪設(shè)，長(zhǎng)鋼軌卸放在道心或枕肩，焊軌時(shí)占用行車線路時(shí)間短，但比長(zhǎng)軌直接鋪設(shè)法多一道換軌工序，且需要大量工具軌組成臨時(shí)軌排。以上兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，在確定無(wú)縫線路施工方法時(shí)，需結(jié)合定尺軌、長(zhǎng)鋼軌生產(chǎn)組織、既有鋪軌設(shè)備、工期等情況，選擇適宜的施工方法。

采用長(zhǎng)軌換鋪法進(jìn)行有碴道床無(wú)縫線路施工的工序?yàn)椋很壟牌囱b→軌排、橋梁鋪架→線路上碴養(yǎng)護(hù)達(dá)標(biāo)→長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸、卸放→單元軌節(jié)焊接→單元軌節(jié)換鋪、應(yīng)力放散、鎖定→線路終養(yǎng)。本文著重對(duì)采用長(zhǎng)軌換鋪法施工中的軌排拼裝、工地焊接接頭相錯(cuò)量控制及單元軌節(jié)鎖定等工序中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行論述。

1 軌排拼裝技術(shù)要點(diǎn)

《鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：“正線采用Ⅲ型混凝土枕的線路，每公里鋪設(shè)根數(shù)為1 667根”，枕間距為60 cm，而拼裝軌排時(shí)每千米為40節(jié)軌排，導(dǎo)致每節(jié)軌排軌枕根數(shù)無(wú)法均分，拼裝過(guò)程中可采用以下辦法：

1)調(diào)節(jié)軌枕法：調(diào)節(jié)接頭處軌枕間距，配置軌枕根數(shù)，鋪軌時(shí)進(jìn)行循環(huán)鋪設(shè)，鋪軌后通過(guò)方接頭軌枕間距達(dá)到枕間距60 cm的要求。

2)短軌頭插入法：按每排軌42根軌枕布設(shè)軌排，在鋪軌時(shí)，每鋪完一排軌后，插入20 cm短軌頭(直線路基)，并用接頭進(jìn)行固定，曲線路基可根據(jù)內(nèi)外股縮短量選配適合的短軌頭來(lái)調(diào)節(jié)接頭處軌枕間距，以達(dá)到枕間距60 cm的要求。

優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照表見(jiàn)表1。

表1 優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照表

軌排組裝前應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，綜合兩種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇適合本項(xiàng)目的施工方法。

2 工地焊接接頭相錯(cuò)量控制技術(shù)要點(diǎn)

鋼軌接頭病害是線路薄弱環(huán)節(jié)之一，對(duì)于無(wú)縫線路也同樣如此，將工地鋼軌焊接接頭的相錯(cuò)量嚴(yán)格控制在10 cm以內(nèi)，對(duì)列車通過(guò)接頭時(shí)平穩(wěn)性和線路的維修養(yǎng)護(hù)都有很大作用。

采用長(zhǎng)軌換鋪法進(jìn)行無(wú)縫線路施工時(shí)，由于長(zhǎng)鋼軌卸放在道心或兩側(cè)枕肩上，在焊接曲線地段鋼軌時(shí)無(wú)法量測(cè)或不能準(zhǔn)確量測(cè)左右兩股接頭相錯(cuò)量，致使換軌后易出現(xiàn)接頭相錯(cuò)量超標(biāo)的情況，根據(jù)筆者在黔桂線的實(shí)踐證明：利用“相對(duì)長(zhǎng)度法”控制接頭相錯(cuò)量是一種行之有效的方法：長(zhǎng)鋼軌裝車后，量取配對(duì)長(zhǎng)鋼軌頭部和尾部的接頭相錯(cuò)量，從而計(jì)算出此對(duì)鋼軌的相對(duì)長(zhǎng)度差，然后根據(jù)此對(duì)鋼軌卸放地段鋼軌的理論縮短量(直線段兩股理論相錯(cuò)量為0，曲線地段根據(jù)縮短量公式計(jì)算)計(jì)算出某股鋼軌的鋸軌量，在焊軌前進(jìn)行切割，然后將數(shù)根長(zhǎng)軌焊接成單元軌節(jié)。換軌時(shí)，將單元軌節(jié)撥入軌枕承軌槽，調(diào)查內(nèi)部工地焊接接頭的相錯(cuò)量，以一股鋼軌的焊接接頭位置為參照，計(jì)算另一股鋼軌的移動(dòng)量，進(jìn)行拉軌，從而保證接頭相錯(cuò)量在允許范圍內(nèi)。

3 線路應(yīng)力放散、鎖定時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)

無(wú)縫線路的鎖定軌溫又稱“零應(yīng)力軌溫”，一根鋼軌從自由狀態(tài)轉(zhuǎn)化為被完全固定狀態(tài)時(shí)的軌溫稱為鎖定軌溫。此時(shí)，鋼軌內(nèi)部的溫度應(yīng)力等于0。比如一根長(zhǎng)500 m的鋼軌被撥入線路，其兩端連接夾板、擰緊接頭螺栓時(shí)的溫度為20 ℃，那么就可以將20 ℃算作該鋼軌的鎖定軌溫。只要接頭螺栓被擰緊，這根鋼軌的自由伸縮就受到完全限制，無(wú)論是升溫還是降溫，鋼軌內(nèi)部均產(chǎn)生溫度應(yīng)力，鎖定軌溫是鋼軌內(nèi)部溫度應(yīng)力的起算點(diǎn)。鎖定軌溫是設(shè)計(jì)、鋪設(shè)及養(yǎng)護(hù)維修線路的重要技術(shù)指標(biāo)。

鋼軌應(yīng)力放散、鎖定的目的在于保證鋼軌及焊接接頭在氣溫低時(shí)不會(huì)被拉斷或拉裂，在溫度高時(shí)不會(huì)出現(xiàn)脹軌跑道的現(xiàn)象，即保證線路狀態(tài)穩(wěn)定。鋼軌應(yīng)力放散的關(guān)鍵是要根據(jù)氣溫、軌溫進(jìn)行施工組織和施工方案的確定。施工組織者應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骷疤鞖忸A(yù)報(bào)信息、設(shè)計(jì)鎖定軌溫，靈活確定次日的無(wú)縫線路施工組織，以免出現(xiàn)由于軌溫過(guò)高或過(guò)低導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行應(yīng)力放散，而出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。

在軌溫上升期間放散：應(yīng)盡早做好施工準(zhǔn)備工作，當(dāng)實(shí)測(cè)軌溫比設(shè)計(jì)鎖定軌溫小5 ℃或以上時(shí)，即應(yīng)開(kāi)始鋼軌應(yīng)力歸零、拉軌、鎖定工作；在軌溫下降期間放散：應(yīng)在實(shí)測(cè)軌溫比設(shè)計(jì)鎖定軌溫大3 ℃時(shí)開(kāi)始應(yīng)力歸零工作，待兩者溫度相同時(shí)，立即開(kāi)始鎖定鋼軌；若單元軌節(jié)橫跨一個(gè)或多個(gè)隧道，洞內(nèi)外鋼軌軌溫差較大時(shí)，可采取兩種方法進(jìn)行施工：一種是在夜晚或清晨，軌溫差較小時(shí)進(jìn)行放散，另一種方法是采取分段放散法：根據(jù)不同軌溫段分別計(jì)算各段鋼軌放散拉伸量，由固定端向活動(dòng)端進(jìn)行分段放散、鎖定。無(wú)論在什么情況下，線路鎖定時(shí)都應(yīng)做到“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”，即撞軌穩(wěn)、位移準(zhǔn)、鎖定快。單元軌節(jié)活動(dòng)端應(yīng)組織較多人員在鋼軌開(kāi)始鎖定后進(jìn)行扣件滿鎖，控制單元軌節(jié)總伸縮量；中間各施工段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軌溫狀況進(jìn)行隔二或四鎖一，然后補(bǔ)齊剩余扣件，以保證單元軌節(jié)內(nèi)部應(yīng)力的均勻性。

4 結(jié)語(yǔ)

1)無(wú)縫線路施工是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，軌排生產(chǎn)、長(zhǎng)鋼軌焊接等環(huán)節(jié)的誤差都會(huì)影響無(wú)縫線路的鋪設(shè)，施工過(guò)程中，各相關(guān)環(huán)節(jié)應(yīng)科學(xué)組織、積極配合，保安全、重質(zhì)量、搶進(jìn)度，通過(guò)已鋪設(shè)無(wú)縫線路提高工程列車行車速度，進(jìn)而提高施工生產(chǎn)效率。

2)軌溫鎖定是無(wú)縫線路施工中最重要也是后期保養(yǎng)維修作業(yè)的重要參數(shù)，掌握好關(guān)鍵環(huán)節(jié)，無(wú)縫線路才能成為真正的“無(wú)縫”線路。

3)長(zhǎng)軌換鋪法鋪設(shè)無(wú)縫線路在既有線路改建工程中，可在保證不中斷行車運(yùn)營(yíng)的工況下組織實(shí)施。對(duì)于多數(shù)增建二線工程，由于受線間距等因素的制約，一次性鋪設(shè)無(wú)縫線路的施工機(jī)械基本無(wú)法滿足線間距限界的要求，而采用換鋪法鋪設(shè)無(wú)縫線路，則不受線間距等因素的制約，同時(shí)也能夠充分保證既有線行車安全。

換鋪法鋪設(shè)無(wú)縫線路除在鐵路建設(shè)項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用之外，在城市軌道、地下交通、整體道床等領(lǐng)域，也將得到大力的推廣。

[1] 中國(guó)鐵路通信信號(hào)總公司.鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè)——軌道[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2003.

[2] TB 10413—2003，鐵路軌道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 中鐵三局集團(tuán).秦沈客運(yùn)專線施工技術(shù)[Z].2003.

On construction technique points for jointlesstrack with long-rail replacement track-laying method

Wu Yonghong

(TianjinSubwayGroupCo.,Ltd,Tianjin300381,China)

Combining with the construction methods of the ballast track bed along national railways, the paper introduces the direct laid method and replacement track-laying method of long rails, and mainly illustrates the technical points for the key steps of jointless tracks with the long-rail replacement track-laying method, so as to accumulate experience for similar projects.

replacement track-laying method, jointless rail, track section assembly, stress relieving

2015-02-06

吳永紅(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)11-0136-02

U415.12

A